Wat houdt de labmanager anno 2005 bezig, en met welke nieuwe ontwikkeling doe je hem het grootste plezier? De antwoorden hangen sterk af van de activiteiten van de werkgever. Automatisering , NIR-technieken en eigentijdse dienstverlening scoren hoog.

Het lijken zulke eenvoudige vragen. Wat is momenteel de belangrijkste trend binnen de laboratoriumwereld, en welke innovatie zou u volgend jaar het liefst op HET Instrument zien staan? Toch doen ze menig labmanager met de mond vol tanden staan. “Uh, mag ik u later terugbellen?” is een veelgehoorde reactie.

De eerste vraag vereist natuurlijk ook wel enige diplomatie. Noem het verkeerde onderwerp en driekwart van je mensen voelt zich tekort gedaan. En de tweede vraag kun je misschien beter rechtstreeks aan die mensen op de werkvloer stellen. “Ik ga zelf naar HET Instrument voor de contacten”, legt Edwald Vork (Katwijk Farma, Leiden) uit. “Voor het vaktechnische deel heb ik mijn hoofdanalisten. Van mij mag iedereen op het lab erheen. Laat ze maar goed rondkijken. Het is de enige vakbeurs waar ze wat aan hebben, en zij zien dingen die ik niet zie en die reuze handig kunnen zijn. Ik ben zelf analist geweest. Toen liep ik met een heel andere blik over de beurs dan tegenwoordig.”

Validatie

Gevraagd naar de belangrijkste ontwikkeling binnen het lab, houdt Vork het op automatisering. “Het is al jaren aan de gang, maar gaat steeds verder door. De trend is nu vooral om alles digitaal vast te leggen, in plaats van het op te schrijven.”

Maar bovenaan zijn verlanglijstje staat iets anders, namelijk nabij-infraroodanalyse. “Die techniek is er al, ik zou zo een NIR kunnen aanschaffen. Ik denk dat het veel tijdsbesparing zou opleveren, vooral bij het ‘inkeuren’ van grondstoffen.”

Dat Vork nog geen NIR heeft gekocht, heeft te maken met de kosten. “Plus dat iemand ermee moet leren omgaan en de procedures moet valideren. Je bent een van je mensen een jaar kwijt. Eigenlijk zou je een NIR moeten kunnen kopen als drop-in replacement.”

Wat meespeelt is dat Katwijk Farma generieke geneesmiddelen produceert en dus met handen en voeten gebonden is aan bestaande procedures. NIR zou een forse ingreep zijn. Dan moet je alles valideren om te bewijzen dat het nieuwe apparaat net zo goed werkt als de oude natchemische methode. Het zou mooi zijn als de Farmacopee eens wat moderner werd. Aan de andere kant is die ook geschreven voor bedrijven die de modernste apparatuur niet in huis hebben.”

Chemometrie

NIR-metingen zijn een vorm van chemometrie. Met statistische methoden trek je conclusies uit je spectra zonder dat je probeert elke afzonderlijke piek te duiden. Fred Walravens, van Dow Benelux in Terneuzen, beschouwt dit als een van de belangrijkste takken van sport binnen de hedendaagse analyse. “We zouden niet eens meer terug kunnen naar bepalingen via conventionele technieken. De apparatuur staat er misschien nog wel, maar we hebben er de menskracht niet meer voor.”

Walravens vertelt dat hij al een aantal jaren bezig is met FTIR- en NIR-modellen om fysische en natchemische grootheden te voorspellen. “De software is redelijk uitontwikkeld. Ik zie veel mogelijkheden om dingen, die we nu in het lab bepalen, chemometrisch te gaan doen.” Wel heeft hij inmiddels ontdekt dat het onderhouden van die modellen zeker zo belangrijk is als het bouwen er van. “Ze berusten op parameters uit de productievariabelen. Als in de fabriek wat wordt veranderd, moet je valideren of het model de grootheden nog wel juist voorspelt.”

Maar ook voor Walravens blijft de implementatie van automatisering een belangrijk aandachtspunt. “Dan denk ik met name aan het koppelen van de lab-instrumentatie met LIMS. In sommige labs zijn de GC’s al een black box en werken mensen alleen in het LIMS. Maar elders zie je nog stand alone-apparaten.” Hij zet daarbij in op bi-directionele interfaces. “Dat is meteen iets wat ik graag zou zien op HET Instrument. Op het lab hebben we een heel scala aan instrumenten van verschillende leveranciers. Wil je die koppelen aan een standaard LIMS, zoals wij bij Dow hebben, dan zijn daar geen standaardoplossingen voor. Er zijn wel merkspecifieke oplossingen, en een hoop firma’s die er een aspect van oppikken. Maar een integraal systeem hebben we nog niet gezien. We zijn er binnen Dow Global zelf mee bezig. Voor een deel hebben we al eigen oplossingen gebouwd.”

Voor de locatie Terneuzen is de kwestie extra urgent. Die is rond 1970 uit de Zeeuwse klei gestampt, toen de groei van de petrochemie op zijn hoogtepunt was, en dat levert nu een acuut vergrijzingsprobleem op. “De komende vijf jaar gaan heel veel mensen met pensioen. In principe willen we voor elke twee uitstromers maar één nieuwe kracht aannemen.”

ROBOTISERING

Ook Joris Van Droogenbroeck, van BASF in Antwerpen, is geïnteresseerd in NIR. Zijn werkterrein bestrijkt de productie van meststoffen, en hij zou graag beschikken over een volledige NIR-applicatie om inline de productkwaliteit te bewaken. Een apparaat dus dat hij boven de transportband kan hangen, en dat ter plekke de hoofd- en nevencomponenten analyseert.

“Als zoiets verschijnt, zijn wij zeker vragende partij”, aldus Van Droogenbroeck. Hij voorziet dat het lastig wordt. Kunst­ mestfabrieken zijn synoniem met stof en trillingen, waar het apparaat tegen moet kunnen. “Maar de applicatie is ook niet zo evident. NIR is ontstaan in de organische sector, waar men vooral covalente bindingen meet. In meststoffen heb je te maken met zouten en andere complexe dingen. Het heeft meer weg van alchemie. Een andere vraag is wat voor modellen we moeten ontwikkelen: kunnen we er een maken voor alle producten, of moet het voor elk product afzonderlijk?”

Voorlopig blijven de analyses dus plaatsvinden in het lab, en daar is ook voor Van Droogenbroeck de automatisering het belangrijkste aandachtspunt van dit moment. Hij is bezig met een robotiseringsproject. “We krijgen een volledig redundant systeem. Twee systemen, elk bestaande uit vier ionchromatografen en een grote titrator. Het kan helemaal onbemand draaien, op het onderhoud en het bijvullen van reagentia na. Je scant de stalen in, de barcode wordt herkend, en de resultaten worden automatisch naar het LIMS getransfereerd.”

Van Droogenbroeck heeft binnen de industrie nog niet veel vergelijkbare voorbeelden gezien. “In ons meststoffenlabo staat een ouder systeem, dat alleen kaliumanalyses doet. En verder ken ik binnen BASF maar één robotsysteem, bij de afvalwateranalytiek.”

Bloedgroepen

Naast de automatisering blijft de dienstverlening een hot item. En wel op verschillende niveaus. Zo vraagt Walravens zich hardop af wie de systemen, die zijn team in eigen regie ontwikkelt, in de toekomst moet ondersteunen. “Ik zie het als een uitdaging om dat ook in-house te blijven doen. Maar misschien kun je het op termijn beter uitbesteden aan een firma die zichzelf daarin specialiseert. Zo van: hier heb je ons pakket, zorg dat we ermee kunnen blijven werken.”

Een ander aandachtspunt is de manier waarop je als analytisch lab de dienstverlening aan de rest van het bedrijf organiseert. “Wij zien het steeds meer als totale analytische support”, legt Walravens uit. Hij vertelt verder dat hij af wil van de historisch gegroeide situatie, waarbij online- en offline-analyses binnen het bedrijf als het ware twee verschillende bloedgroepen zijn. “Het lab is het lab. Het communiceert te weinig met de mensen, die de apparatuur in de fabriek verzorgen. We gaan daarom versterkt inzetten op betere onderlinge afstemming. De sleutel is om de functieverantwoordelijkheid voor het lab en die voor de online-analyses in één hand te leggen, terwijl die nu nog
bij twee verschillende mensen ligt”,
aldus Walravens.

Innovatieplatform

Bij anderen gaat de dienstverlening nog veel verder. “Met het woord innovatie trigger je me enorm”, zegt Taco van der Maten, van DSM Resolve. Deze organisatie werkt niet meer uitsluitend voor DSM zelf, maar biedt ook kennis aan op de vrije markt. In dat kader is zij een van de voortrekkers binnen het ‘Virtual Lab’-project, dat technologie ontwikkelt om analyses te doen op apparaten die niet in je eigen lab staan. Het afgelopen jaar zijn er al diverse demonstraties geweest, onlangs nog voor het Innovatieplatform. Het idee is dat je dure instrumenten, die je zelden gebruikt, niet zelf hoeft aan te schaffen, terwijl je toch je kritische analyses niet helemaal uit handen hoeft te geven.

“Ik geloof heilig in het delen van apparatuur”, aldus Van der Maten. Hij vertelt dat er momenteel aan drie varianten wordt gedacht. Bij het simpelste model installeer je alleen camera’s, zodat je als klant een oogje in het zeil kunt houden terwijl de laborant zijn werk doet. De tweede mogelijkheid is om een ‘afstandsbediening’ op de apparatuur te bouwen, zodat je zelf de metingen kunt uitvoeren. En dan is er nog een combinatie van die twee: je doet zelf de proeven, maar bij het apparaat krijg je toegang tot een expert waar je via geavanceerde videoconferencing mee kunt overleggen. Ook complete templates voor onderzoeken kun je zo samen met experts toepassen. Hierdoor komt snel veel applicatiekennis ter beschikking.

DSM Resolve zit in meer samenwerkingsverbanden. Zo vormt het sinds kort een trio met instrumentenbouwer Agilent Technologies en met Da Vinci Europe, specialist in gerobotiseerde monstervoorbewerking. Gedrieën bieden ze totaaloplossingen aan, onder meer op het gebied van GCxGC en LC-TOF-MS. Vermoedelijk staat Van der Maten dus volgend jaar zelf op HET Instrument, en hij hoopt dat hij niet de enige is: “Ik verwacht meer turn-key solutions te zien. Apparaten waarin heel veel applicatiekennis verwerkt zit, zodat je als klant snel door kunt. Je ziet nu te vaak dat een klein lab winst heeft gemaakt en een duur apparaat aanschaft, dat vervolgens in de doos blijft staan omdat ze er niet mee kunnen werken of er de mensen niet voor hebben.”

Verrassing

Met al dit automatiserings- en dienstverleningsgeweld zou je bijna vergeten dat er ook op het gebied van de hardware nog het nodige valt te innoveren. Zo wijst Edwin Kellenbach, van Diosynth in Oss, de miniaturisering aan als belangrijke trend. “Een paar jaar terug was een lab op een chip nog iets waar alleen universiteiten aan werkten. Nu heb je de bioanalyzer van Agilent” voor DNA- en eiwitanalyse, een soortgelijk apparaat van BioRad, en zelfs al een quadrupool-MS op een chip, van Microsaic.”

En Niek Klooster, van Intertek Caleb Brett in Hoogvliet, laat zich gewoon nog graag verrassen. “Waar wij op de beurs naar kijken zijn dingen waarmee we tijdvretende stappen kunnen vervangen door iets anders. Simpele apparaatjes. Bijvoorbeeld zo’n microwave van Beun-de Ronde die het incinereren met platinakroesjes vervangt. Een waardeloze opwerkingsmethode was dat. Het nam zes, zeven uur in beslag, het kostte de analist een uur werktijd en je kreeg er van die zwarte, roetende zuurkasten van. Dat hoeft nu niet meer. Dát zijn de ontwikkelingen waar je op zit te wachten.”